میکا Mica

میکا Mica

میکا اصطلاحی عمومی است که به گروهی از کانی های آلومینوسیلیکات گفته می شود. این کانی ها ساختار ورقه ای شکل دارند و از ترکیبات فیزیکی و شیمیایی مختلف تشکیل شده اند.

کانی های خانواده میکا از سیلیکات های صفحه ای هستند که شامل موسکوویت، بیوتیت، فلوگوپیت، لپیدولیت و ناترونیت می گردند. موسکوویت، مهمترین و فراوانترین کانی صفحه ای به شمار می رود. موسکوویت ورقه ای در پگماتیت ها و نوع پولکی در گرانیت، پگماتیت ها و شیست ها پیدا می شود. لیپدولیت در پگماتیـت های غنی از لیتیوم تشکیل می شود. فلوگوپیت به صورت رگه ای و توده ای در پیروکسنیت ها و اسکارن های منیزیم دار گزارش شده است.
کانی های گروه میکا که از نظر اقتصادی دارای اهمیت هستند به صورت زیر طبقه بندی می گردند:
-موسکوویت، پتاسیم میکا (به رنگ سبز یا یاقوتی) ۳(H2KAl3(SiO4
-بیوتیت، منیزیم آهن میکا (به رنگ تیره) (Mg,Fe)3 Al(SiO4)3 ) (H2K)
-فلوگوپیت منیزیم میکا (زرد، قهوه ای تیره) H2K(Mg)3Al(SiO4)3
-ورمیکولیت، بیوتیت آبدار (زرد پر رنگ)
-لیپیدولیت، لیتیوم میکا (زرد کم رنگ) (KLi Al(OH,F)2Al(SiO4)3
سیستم بلوری این کانی ها منوکلینیک است. این گروه از کانی ها دارای ترکیبات مختلفی از سیلیکات آلومینیم آهن، منیزیم و میکا هستند. حضور فلوئورین، باریم، منگنز، وانادیم نیز در این کانی ها گزارش شده است. از بین این کانی ها، موسکوویت به خاطر خواص فیزیکی، شیمیایی، حرارتی و مکانیکی استثنایی که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورمیکولیت و فلوگوپیت هم مانند میکا از اهمیت برخوردار هستند. از بیوتیت به ندرت در مصارف صنعتی استفاده می شود.

از نظر کانی شناسی کانی های گروه میکا به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتند از:
گروه اصلی میکا، گروه میکاهای شکننده و گروه کلریتی. همه کانی های این گروه ها دارای ساختمان منوکلینیک هستند. ساختار میکا ترکیبی از دو لایه تتراهدرال سیلیکا و یک لایه اکتاهدرال مرکزی است.
از بین کانی های میکا، موسکوویت به خاطر خواص فیزیکی، شیمیایی، حرارتی و مکانیکی استثنایی که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد.
موسکوویت نوع پولکی بیشتر برای ساختن صفحه های میکایی به کار می رود. مصارف بیشتر موسکوویت پولکی عبارتند از : پرکننده در سیمان، آسفالت و رنگ، تزیین بتن، جلوگیری از گیرکردن مته ها به هنگام حفاری، و نوع بسیار دانه ریز مسکویت برای بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگی و فرسایش به کار می رود.
موسکوویت نوع صفحه ای در الکترونیک(خازن ها و لامپ ها)، سـاختن ورقه ۸۴ و همچنین به دلیل خاصیت دی الکتریک آن در ساخت لوازم عایق حرارتی و الکتریکی کاربرد دارد. به علت مقاومت بالای حرارتی و شفاف بودن آن، در پنجره های کوره های الکتریکی از مسکویت بهره می گیرندمیکای ورقه ای با کیفیت بالا، عمدتاٌ مسکویت، در بسیاری از صنایع خصوصاٌ الکتریسیته به کار می رود. این امر به دلیل آن است که این کانی دارای مقاومت دی الکتریک بالاست. همچنین استفاده از این کانی از اتلاف انرژی جلوگیری می کند. از دیگر مشخصه های این کانی حساسیت الکتریکی بالا و ضریب حرارتی پایین می باشد.علاوه بر این خصوصیات، میکا در دمای بالا مقاوم باقی می ماند.
پنجره هایی که از میکا ساخته می شود دارای مقاومت مکانیکی بالایی هستند و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کنند. انواع میکا دارای ضریب دی الکتریک بین ۵ تا۷ است. به طوریکه ازآن می توان در ساختن خازن استفاده کرد. خواص الکتریکی و مکانیکی بالای میکا همراه با چسبندگی کم و همچنین توانایی دور کردن گرما از خود باعث شده است که از آن در ساختن ترانزیستور استفاده شود و از میکا ها با ضخامت ۱/۰ میلی متر برای ساختن پوشش برای سیم ها استفاده می شود. کاربرد این سیم ها بیشتر در مبدل های الکتریکی است، که باعث کوچک تر شدن و سبک تر شدن آنها می شود.

مقاومت بالای میکا درمقابل گرما، چگالی کم و مقاومت مکانیکی بالای آن باعث شده است که از آن در ساختن مقاومت های الکتریکی استفاده شود. همچنین میکا، به دلیل بالا بودن کیفیت در تولید لیزرهای هلیوم نئون فیلترهای اپتیکی مخصوص، آسترها و پوشش برای شیشه هایی که باید فشار بالای بخار را تحمل کنند، ساخت دیافراگم برای وسایل تـنفس اکسـیژن، وسایلی جـهت ردیابی و همچنین وسایلی برای سنجش گرما استفاده می شود.
تحقیقات و آزمایش های اخیر نشان داده است که از میکا می توان در ساخت محدوده وسیعی از وسایل مانند ساختن پرده های پنکه های هوایی، ساخت داشبورد ماشین و کف پوش استفاده کرد. همچنین از آن به عنوان جانشینی برای آزبست در ساخت ترمز ماشین استفاده می شود.

جایگزین ها
میکا را به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی بالایی که دارد، در بسیاری از مصارف صنعتی استفاده می کنند و شاید بتوان گفت که جایگزینی برای آن وجود نداشته باشد. اما در بعضی موارد شن و تالک به جای آن مورد استفاده قرار می گیرند از (مانند پوشش سقف ها) از فایبر گلاس در موارد محدودی به جای میکا در ساختن پلاستیک های مخصوص استفاده می شود
میزان مصرف ظاهری میکای پولکی در جهان در سال های۱۹۹۵- ۲۰۰۰ از ۱۱۲۰۰۰ تن در سال ۱۹۹۵ به ۱۳۷۰۰۰ تن در سال ۱۹۹۸ افزایش داشته و پس از آن میزان مصرف کاهش یافته و به ۱۱۹۰۰۰ تن در سال۲۰۰۰ می رسد.

میزان مصرف ظاهری میکای ورقه ای در جهان در سال های۱۹۹۵- ۲۰۰۰ دارای نوسان بوده و از ۳۸۰۰ تن در سال ۱۹۹۵ به ۳۶۶۰ تن در سال ۱۹۹۸ و ۵۵۰۰ تن در سال ۲۰۰۰ می رسد

روش اکتشاف، استخراج و فرآوری
میکای نوع ورقه ای هم به صورت زیرزمینی و هم به صورت روباز استخراج می شود.

استخراج زیرزمینی
استخراج زیرزمینی با حفر یک چاه در داخل پگماتیت با عمق و زاویه مناسب انجام می گیرد. این کار توسط ماشین های حفاری که با هوا کار می کنند یا به وسیله آتشباری انجام می شود. هنگامی که میکا یافت شد آن را با دقت تمام و بدون اینکه آسیبی به آن برسد به سطح منتقل می کنند. استخراج این نوع میکا بیشتر در هند در جایی که هزینه کارگر کمتر است و قوانین محیط زیستی از انعطاف بیشتری برخوردار هستند، انجام می گیرد.

استخراج روباز
در حال حاضر میکا های نوع یک در امریکا از پگماتیت ها و میکا شیست های هوازده به دست می آیند. در این مورد معدنکاری به صورت روباز انجام می گیرد. در مورد مواد نرم از شاول، اسکراپر و لودر برای انتقال مواد استفاده می شود. در اغلب موارد کائولن، کوارتز و فلدسپار همراه میکا بازیابی می شوند.
در مورد استخراج میکا از سنگ های سخت احتیاج به عملیات حفاری و آتشباری می باشد. بعد از عملیات آتشباری مواد به دست آمده توسط آسیا خرد می شوند و سپس توسط کامیون به کارخانه فرآوری جهت بازیابی میکا ، کوارتز و فلدسپار فرستاده می شود.

روش های متداول فرآوری میکا
میکا را می توان با بازدهی بالا توسط روش های تغلیظ ثقلی بازیابی کرد، این در حالی است که کنسانتره نهایی بیشتر در اثر اختلاف در شکل ذرات به دست می آید تا اختلاف در وزن مخصوص.
کنسانتره میکا را می توان به دو صورت تر و خشک فرآوری کرد. فرآوری میکا در حالت تر به وسیله اسپیرال و توسط روشی به نام زیگزاگ انجام می گیرد. در حالتی که کنسانتره خشک باشد، کانی در دو مرحله توسط سنگ شکن فکی خرد می شود. بعد از سنگ شکن اول ذرات خرد شده توسط سرند به پنج بخش ابعادی مختلف تقسیم می شوند که عبارتند از: ذرات درشت (mm65/1+) که این ذرات برای خردایش مجدد به داخل سنگ شکن بر می گردد. سه فراکسیون بعدی (mm 65/1+وmm 4/0+8/0وmm 15/0+4/0-) هر کدام به صورت جداگانه بر روی میز فرآوری می شوند تا کنسانتره نهایی به دست آید. محصول میانی به دست آمده از هر کدام از میزها وارد سنگ شکن دوم شده و پس از خردایش مجدداٌ سرند می شوند تا اندازه های مورد نظر به دست آید. عمده محصولات فرعی میکا که در کارخانه های فرآوری تولید می شود، عبارتند از کائولن – کوارتز و فلسپار. در بعضی از کارخانه ها همه این محصولات تولید می شود در حالی که در بعضی دیگر یک یا دو مورد از آنها به عنوان محصول ارائه می شود. شیشه از نوع سیلیکا می تواند در بیشتر کارخانه های فرآوری میکا با اضافه کردن مقدار کافی از کوارتز به دست آید.

 

ورمیکولیت

ورمیکولیت نام عمومی گروهی از سیلیکاتهای آلومینیوم فرومنیزیم دار بوده که از نظر شیمیائی مشابه اسمکتیت های تری اکتائدر و از نظر ساختمان مشابه تالک میباشد.

ورمیکولیت ها از نظر بار الکتریکی و خاصیت تورم پذیری در حد واسط میکا ها و اسمکتیت ها قراردارند. ورمیکولیت تحت تاثیر شوک حرارتی (حدود ۸۰۰ درجه سانتی گراد) حدود ۲۰ تا ۴۰ برابر حجم اولیه افزیش حجم یافته و ورقه ورقه میشود و تا نزدیکی نقطه ذوب یعنی ۱۳۵۰ درجه سانتیگراد خاصیت نسوزندگی بسیارخوبی از خود نشان میدهد.ماده معدنی ورمیکولیت بعد از استخراج از معدن واقع در منطقه کلیبر به کارخانه فراوری جهت پرعیارسازی ،انبساط و دانه بندی واقع در نزدیکی معدن حمل میشود.

 

موارد مصرف:
کاربرد ورمیکولیت منبسط بدلیل سه خصوصیت مهم آن یعنی جرم حجمی پائین تر ، عیق بودن آن در مقابل حرارت و صدا و قابلیت تعویض کاتیونی بالا میباشد. از این رو عمدتا” در تولید مصالح ساختمانی ، صنایع عایق کاری و در تهیه کودها و سموم و کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. تولید جهانی ورمیکولیت منبسط در سال ۱۹۹۵ میلادی معادل ۶۰۶ هزار تن بوده است. ایالات متحده آمریکا و افریقای جنوبی بزرگترین تولید کننده ورمیکولیت منبسط هستند. همچنین در ایران هیچ واحد تولیدی ورمیکولیت منبسط وجود نداشته و کلیه نیاز کشور به این ماده ، از خارج تهیه میگردد.

 

مسکوویت

از بین کانی های میکا ، موسکوویت به خاطر خواص فیزیکی، شیمیایی، حرارتی و مکانیکی استثنایی که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورمیکولیت و فلوگوپیت هم مانند میکا از اهمیت برخوردار هستند. از بیوتیت به ندرت در مصارف صنعتی استفاده می شود.

موسکوویت نوع صفحه ای در الکترونیک(خازن ها و لامپ ها)، ساختن ورقه ۸۴ و همچنین به دلیل خاصیت دی الکتریک آن در ساخت لوازم عایق حرارتی و الکتریکی کاربرد دارد. به علت مقاومت بالای حرارتی و شفاف بودن آن، در پنجره های کوره های الکتریکی از مسکویت بهره می گیرند.

موسکوویت نوع پولکی بیشتر برای ساختن صفحه های میکا یی به کار می رود. مصارف بیشتر موسکوویت پولکی عبارتند از : پرکننده در سیمان، آسفالت و رنگ، تزیین بتن، جلوگیری از گیرکردن مته ها به هنگام حفاری، و نوع بسیار دانه ریز مسکویت برای بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگی و فرسایش به کار می رود.
میکا ی ورقه ای با کیفیت بالا، عمدتاٌ مسکویت، در بسیاری از صنایع خصوصاٌ الکتریسیته به کار می رود. این امر به دلیل آن است که این کانی دارای مقاومت دی الکتریک بالاست. همچنین استفاده از این کانی از اتلاف انرژی جلوگیری می کند. از دیگر مشخصه های این کانی حساسیت الکتریکی بالا و ضریب حرارتی پایین می باشد.علاوه بر این خصوصیات، میکا در دمای بالا مقاوم باقی می ماند.

پنجره هایی که از میکا ساخته می شود دارای مقاومت مکانیکی بالایی هستند و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کنند. انواع میکا دارای ضریب دی الکتریک بین ۵ تا۷ است. به طوریکه ازآن می توان در ساختن خازن استفاده کرد. خواص الکتریکی و مکانیکی بالای میکا همراه با چسبندگی کم و همچنین توانایی دور کردن گرما از خود باعث شده است که از آن در ساختن ترانزیستور استفاده شود و از میکا ها با ضخامت ۱/۰ میلی متر برای ساختن پوشش برای سیم ها استفاده می شود. کاربرد این سیم ها بیشتر در مبدل های الکتریکی است، که باعث کوچک تر شدن و سبک تر شدن آنها می شود.

مقاومت بالای میکا درمقابل گرما، چگالی کم و مقاومت مکانیکی بالای آن باعث شده است که از آن در ساختن مقاومت های الکتریکی استفاده شود. همچنین میکا ، به دلیل بالا بودن کیفیت در تولید لیزرهای هلیوم نئون فیلترهای اپتیکی مخصوص، آسترها و پوشش برای شیشه هایی که باید فشار بالای بخار را تحمل کنند، ساخت دیافراگم برای وسایل تنفس اکسیژن، وسایلی جهت ردیابی و همچنین وسایلی برای سنجش گرما استفاده می شود.
تحقیقات و آزمایش های اخیر نشان داده است که از میکا می توان در ساخت محدوده وسیعی از وسایل مانند ساختن پرده های پنکه های هوایی، ساخت داشبورد ماشین و کف پوش استفاده کرد. همچنین از آن به عنوان جانشینی برای آزبست در ساخت ترمز ماشین استفاده می شود.

جایگزین ها

میکا را به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی بالایی که دارد، در بسیاری از مصارف صنعتی استفاده می کنند و شاید بتوان گفت که جایگزینی برای آن وجود نداشته باشد. اما در بعضی موارد شن و تالک به جای آن مورد استفاده قرار می گیرند (مانند پوشش سقف ها). از فایبر گلاس در موارد محدودی به جای میکا در ساختن پلاستیک های مخصوص استفاده می شود.

میکا Mica

You May Also Like

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *